elektroniikkateollisuudessa
Elektroniikkateollisuus
Elektroniikkateollisuus on nouseva ala. Sen kukoistavassa kehitysprosessissa kehitetään jatkuvasti uusia teräksen tuotteita ja uusia sovellusalueita. Sen sovellus on kehittynyt tyhjiolaitteista ja painetuista piireistä mikroelektroniikkaan ja integroituihin puolijohdepiireihin.
Tyhjiölaitteet
Tyhjiölaitteet ovat pääasiassa suurtaajuisia ja ultrakorkeataajuisia lähetysputkia, aaltoputkia, magnetroneja jne., jotka vaativat erittäin puhdasta hapetonta kuparia ja dispersiovahvistettua hapetonta kuparia.
Painetut piirit
Kuparipainetut piirit käyttävät kuparifoliota pinnana ja liimaa se muovilevylle tukena; piirin kytkentäkaavio on painettu kuparilevylle valokuvaamalla; ylimääräiset osat poistetaan etsaamalla, jotta ne poistuvat toisiinsa kytketyistä piireistä. Tämän jälkeen painetun piirilevyn ulkopinnan yhteyteen tehdään reiät ja erillisten komponenttien tai muiden osien liittimet asetetaan ja hitsataan tähän aukkoon niin, että koko piiri muodostuu. Upotuspinnoitusmenetelmää käytettäessä kaikkien liitosten hitsaus voidaan suorittaa kerralla. Tällä tavalla painettujen piirien käyttö voi säästää paljon työvoimaa kaapelointi- ja kiinnityspiireissä sellaisissa tilanteissa, joissa tarvitaan hienoa piirien asettelua, kuten radio, televisio, tietokone jne.; siksi sitä käytetään laajalti ja vaatii suuren määrän kuparifoliota. Lisäksi piirien liittämiseen tarvitaan erilaisia kuparipohjaisia juotosmateriaaleja edullisilla, alhaisilla sulamispisteillä ja hyvällä juoksevuudella.
Integroidut piirit
Mikroelektroniikan teknologian ydin on integroidut piirit. Integroidut piirit viittaavat pienoispiireihin, joissa käytetään puolijohdekidemateriaaleja substraatteina (siruina) ja joissa käytetään erityisiä prosessiteknologioita piirin muodostavien komponenttien ja liitäntöjen integroimiseksi sisälle, pinnalle tai alustalle. Tämäntyyppiset mikropiirit ovat kooltaan ja painoltaan tuhansia kertoja pienempiä kuin rakenteeltaan kompakteimmat erilliskomponenttipiirit. Sen syntyminen on aiheuttanut valtavan muutoksen tietokoneissa ja siitä on tullut modernin tietotekniikan perusta. Kehitetyt erittäin suuret integroidut piirit voivat tuottaa yli 100,000 tai jopa miljoonia transistoreita yhdelle peukalonnaulaa pienemmälle sirualueelle. IBM (International Business Machines Corporation), kansainvälisesti tunnettu tietokoneyritys, on tehnyt läpimurron käyttämällä piisiruissa alumiinin sijasta kuparia liitäntöinä. Tämä uudentyyppinen kuparimikrosiru voi saavuttaa 30 %:n suorituskyvyn lisäyksen, piirin linjakokoa voidaan pienentää 0,12 mikroniin ja yhdelle sirulle integroitujen transistorien määrä voi nousta 2 miljoonaan. Tämä on luonut uuden tilanteen muinaisen metallikuparin soveltamiselle viimeisimmän teknologian puolijohdeintegroitujen piirien alalla.
Johtokehys
Integroitujen piirien tai hybridipiirien normaalin toiminnan suojaamiseksi ne on pakattava. ja pakattaessa suuri määrä piirin liittimiä johdetaan ulos suljetusta rungosta. Näillä johtimilla vaaditaan tietty lujuus ja ne muodostavat integroidun pakkauspiirin tukirungon, jota kutsutaan johtokehykseksi. Varsinaisessa tuotannossa suurella nopeudella ja suuria määriä varten lyijykehys yleensä meistetään jatkuvasti metallinauhalle tietyssä järjestelyssä. Runkomateriaalin osuus integroidun piirin kokonaiskustannuksista on 1/3 - 1/4, ja käytetty määrä on suuri; siksi sen on oltava alhainen.
Kupariseos on halpa, sillä on korkea lujuus, sähkönjohtavuus ja lämmönjohtavuus, erinomainen prosessointikyky, neulahitsauksen ja korroosionkestävyys, ja se voi hallita sen suorituskykyä laajalla alueella seostamalla, mikä täyttää paremmin lyijykehyksen suorituskykyvaatimukset ja on tulee tärkeä materiaali lyijykehykselle. Se on tällä hetkellä eniten käytetty kuparimateriaali mikroelektroniikan laitteissa.
